Las algas podridas han plagado el Caribe durante más de 10 años, pero nuestra investigación muestra cómo podemos limpiar las playas y las emisiones al mismo tiempo, convirtiendo lo que ahora es basura en electricidad renovable y fertilizante.
por Saeid Baroutian y Terrell Thompson
El sargazo pelágico es un alga parda que flota en la superficie de los océanos, particularmente en el Atlántico.
Durante la última década, cantidades sin precedentes de esta alga marina han llegado a las costas de la región del Caribe, el Golfo de México, los Estados Unidos y África occidental, lo que ha generado problemas de salud humana y ha tenido un impacto negativo en el medio ambiente y la economía.
Imágenes satelitales recientes han detectado más sargazo en el mar que en años anteriores. Los expertos temen que la afluencia de este año sea la peor desde la catastrófica temporada de 2018 .
Dado el nocivo gas de sulfuro de hidrógeno emitido por las algas marinas a medida que se descomponen y la frecuencia con la que estos flujos se han repetido desde 2011, el sargazo ha devastado las economías del Caribe que dependen del turismo y la pesca para sobrevivir.
Pero hay algo que podemos hacer.
Nuestro equipo de investigadores ha desarrollado un nuevo enfoque para convertir el sargazo en bioenergía y fertilizante, una solución que podría ayudar a restaurar playas, crear empleos y producir electricidad renovable .
Los problemas con el sargazo
El turismo es un sector importante en la región del Caribe y representa entre el 30% y el 40% del producto interno bruto de algunas de las naciones pequeñas.
Las algas podridas han resultado en una reducción de la llegada de visitantes .
El sargazo también ha desencadenado un estado de emergencia en el sector pesquero de varias islas. Las algas han resultado en una visibilidad reducida, un mayor número de enredos en las redes de pesca, daños generalizados en los barcos y una menor captura de peces.
El ecosistema marino se ve aún más afectado porque la acumulación de sargazo en las playas y a lo largo de las costas poco profundas perjudica la anidación de las tortugas marinas y provoca la muerte de peces debido a la desoxigenación y las toxinas en el agua.
El sargazo también promueve la decoloración de los corales y la mortalidad de los arrecifes.
La salud humana y la integridad de la infraestructura también se han visto comprometidas por el sulfuro de hidrógeno, un gas corrosivo y tóxico con olor a huevo podrido, emitido a medida que se descomponen las algas.
Aunque se han hecho algunos intentos a pequeña escala para hacer que el sargazo sea útil, el vertido sigue siendo la forma principal de gestionar los flujos. Este enfoque es una práctica costosa, con altas demandas de mano de obra y energía.
Nuestra nueva solución para las algas apestosas
El sargazo es prometedor como componente de los sistemas de digestión anaeróbica, un proceso mediante el cual las bacterias descomponen la materia orgánica sin la presencia de oxígeno, lo que da como resultado biogás.
El alga es rica en polisacáridos, buena fuente de energía, y baja en lignina y celulosa, que son de difícil digestión.
Sin embargo, el sargazo no se biodegrada fácilmente.
Para superar este desafío, nuestra investigación adopta un nuevo enfoque: por primera vez, combina las tecnologías de pretratamiento de agua súper caliente con el sistema de digestión anaeróbica.
El pretratamiento hidrotermal es una tecnología ecológica que utiliza alta presión para calentar el agua (140 °C) mientras la mantiene en estado líquido. Tratar el sargazo en esta agua súper caliente durante 30 minutos ayuda a descomponerlo.
Esto significa que el sargazo pretratado hidrotérmicamente produce más energía que el sargazo sin procesar.
El pretratamiento hidrotérmico también reduce el contenido de sulfuro de hidrógeno en el biogás generado del 3% al 1%.
En el segundo paso, el sargazo pretratado hidrotérmicamente se procesa con desechos de alimentos u otros desechos orgánicos en el sistema de digestión anaeróbica.
Reunir diferentes desechos orgánicos ayuda a equilibrar la materia prima, lo que significa que se puede producir más biogás.
Además, la sustancia que queda después de la producción de biogás es densa en nutrientes y libre de patógenos, lo que la hace segura y útil como biofertilizante orgánico o acondicionador del suelo.
El potencial de una biorrefinería en Barbados
La construcción de una biorrefinería a base de sargazo equipada con tecnologías de pretratamiento hidrotermal y digestión anaeróbica ofrecería una serie de ventajas socioeconómicas y ambientales a los países del Caribe.
Lo más obvio es que una biorrefinería suministraría electricidad a la red nacional y produciría un biofertilizante para uso local e internacional.
Una biorrefinería propuesta en Barbados podría manejar una entrada de alimentación anual de 15,750 toneladas métricas de sargazo pretratado hidrotérmicamente mezclado con desechos de alimentos crudos. Esto manejaría una porción significativa de la afluencia de sargazo, manteniéndolo fuera de los vertederos.
Esta entrada de alimentación podría producir 0,69 gigavatios hora (GWh) de electricidad, 1,04 GWh de calor y 15.000 toneladas métricas de biofertilizante sólido-líquido para Barbados.
Si bien el sargazo está disponible solo por temporada, una biorrefinería podría funcionar únicamente con alimentos u otros desechos orgánicos cuando no hay algas marinas, lo que convierte a la refinería en una fuente sostenible de energía verde durante todo el año.
La implementación de esta tecnología también ayudaría a aumentar la sostenibilidad económica de los sectores del turismo y la pesca, ayudaría con la gestión de desechos y ayudaría a desarrollar la industria y la infraestructura en el Caribe.
Sin embargo, el costo de desarrollo y gestión de una biorrefinería en Barbados debe manejarse con cuidado y requerirá un apoyo sustancial de la comunidad local.
Según nuestro análisis, la biorrefinería no alcanzará el punto de equilibrio solo con la generación de energía. Se podrían lograr las máximas ganancias mediante la venta de todos los fertilizantes a los mercados internacionales, pero este enfoque proporciona cero apoyo a la seguridad alimentaria local. Nuestra opción recomendada sería dividir los desechos 50/50 entre los agricultores locales y los mercados internacionales.
Si bien esta solución no puede prevenir directamente los flujos de sargazo, el biogás producido ayudaría a reducir las emisiones de carbono.
Dado que el cambio climático parece ser un factor en el aumento de las floraciones de sargazo de la última década, contribuir a los esfuerzos globales para mitigar el cambio climático puede eventualmente mejorar la situación.
Mientras tanto, podríamos tener una forma efectiva de lidiar con el desastre apestoso que arruina las playas del Caribe.
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original .
